Інтенсифікація очистки виробничих стічних вод на компактних установках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний технічний університет будівництва і архітектури

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Інтенсифікація очистки виробничих стічних вод на компактних установках

Голубова Дар'я Олександрівна

05.23.04 - Водопостачання, каналізація

УДК 628.35.001

Київ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеській державній академії будівництва і архітектури Міністерства освіти та науки України.

Науковий керівник:

- кандидат технічних наук, доцент ФЕСІК ЛЮДМИЛА ОЛЕКСІЇВНА, кафедра водовідведення та гідравліки Одеської державної академії будівництва і архітектури, доцент.

Офіційні опоненти:

- доктор технічних наук, професор ТАВАРТКІЛАДЗЕ ІУСУФ МУХАМЕДОВИЧ, кафедра гідравліки та водовідведення Київського національного університету будівництва та архітектури;

- кандидат технічних наук, ведучий науковий співробітник СВЕРДЛИКОВ АНАТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, Науково-дослідний і конструкторсько-технологічний інститут міського господарства Держбуду України, завідувач лабораторією біологічної очистки.

Провідна установа: Інститут гідротехніки і меліорації, відділ сільськогосподарського водопостачання і каналізації, УААН України, м. Київ.

Захист дисертації відбудеться "18" жовтня 2000 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.07 при Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ, Повітрофлотський просп., 31, ауд. 466.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ, Повітрофлотський просп., 31.

Автореферат розісланий " 14 " вересня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

к.т.н., професор

О.А. Василенко.

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Пріоритетним напрямком соціально-економічної політики України є підтримка розвитку приватного сектору у сфері переробки сільськогосподарської сировини на продукти харчування.

Численні підприємства цієї галузі розташовані по всій території України. Процес переробки сільськогосподарської сировини на продукти харчування тісно пов'язаний з утилізацією відходів підприємства, зокрема, з очисткою стічних вод.

Витрата стічних вод таких об'єктів, у більшості випадків дорівнює декільком десяткам кубометрів за добу. Склад та концентрація забруднень змінюються у залежності від сировини та коливається у значних межах.

Як вказує міжнародний досвід, для очистки стічних вод таких об'єктів доцільно використовувати установки біологічної очистки заводського виготовлення - так звані “компактні установки” - “КУ”.

Вибір типорозмірів модулів “КУ” здійснюється за допомогою паспортних даних, які орієнтовані на використання “КУ” для очистки побутових стічних вод, але близькість виробничих та побутових стічних вод за складом не свідчить про ідентичність їх здатності до біохімічного окислення.

Таким чином, існуючий сьогодні метод визначення продуктивності “КУ” у разі їх застосування для очистки виробничих стічних вод не може бути об'єктивним, а розробка альтернативного методу, який врахує усі фактори, є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрямок дослідження цілком відповідає плану науково-дослідної роботи кафедри водовідведення та гідравліки Одеської державної академії будівництва і архітектури “Дослідження умов роботи, технологічних процесів, конструкцій споруд та обладнання установок для біологічної очистки стічних вод малої продуктивності”, що розробляється за держбюджетною тематикою відповідно до комплексних галузевих програм.

Мета роботи - розробити і науково обґрунтувати метод оцінки продуктивності компактних установок при їх використанні для очистки стічних вод агропромислового комплексу.

Для досягнення поставленої мети були визначені наступні задачі:

- виконати аналіз конструкцій компактних установок для біологічної очистки стічних вод та математичних моделей відповідних технологічних процесів;

- розробити математичні моделі технологічних процесів в біореакторах-витискувачах секційного типу та експериментально підтвердити їх достовірність;

дослідним шляхом встановити параметри, які впливають на продуктивність компактних установок при їх використанні для очистки виробничих стічних вод;

розробити рекомендації для визначення продуктивності компактних установок при очистці на них стічних вод агропромислового комплексу.

Об'єкт дослідження - виробничі стічні води підприємств агропромислового комплексу.

Предмет дослідження - біологічна очистка виробничих стічних вод на компактних установках заводського виготовлення.

Метод дослідження. Контроль забруднень стічних вод здійснювався шляхом визначення ХПК за методом Лурье. Далі по відповідному графіку (ОДАБА) визначалось БПК повн.

Знаходження базових кінетичних констант виконувалось способом зворотних величин (метод Лейнуівера-Берка). Математична обробка вихідних даних здійснювалась за методом найменших квадратів.

Наукова новизна одержаних результатів:

запропоновано математичні моделі балансу “активної” частини закріпленої біомаси в спорудах біологічної очистки стічних вод та технологічного процесу для дискових біоконтакторів-витискувачів секційного типу;

аналітично-дослідним шляхом визначені параметри, які впливають на процес очистки стічної води агропромислового комплексу на компактних установках заводського виготовлення;

запропоновано оцінювати здатність стічних вод до біохімічного розкладу за допомогою відносних кінетичних констант стічної води, а вплив конструктивних та технологічних особливостей біореакторів на хід технологічного процесу за допомогою конструктивно-технологічних констант.

Практична цінність і реалізація результатів роботи.

Розроблена “Методика оцінки продуктивності типових модулів компактних установок при їх використанні для біологічної очистки стічних вод підприємств по переробці сільськогосподарської сировини на продукти харчування”.

Методика сприяє здійсненню більш доцільного проектування та експлуатації компактних установок заводського виготовлення для очистки стічних вод на малих підприємствах агропромислового комплексу, а також дозволяє оперативно маневрувати модулями компактних установок на підприємствах з сезонною зміною сировини.

Зроблено технологічну, економічну та екологічну оцінку запропонованого методу, яка підтверджує його перевагу над методом, що пропонується технічними паспортами компактних установок.

Матеріали дисертації використовуються ВАТ “Одесьцівільпроект” при проектуванні об'єктів малої каналізації, а також Держуправлінням екологічної безпеки в Одеський області при екологічній експертизі відповідних проектів очисних споруд.

Особистий внесок здобувача.

Наукові результати, які викладені в дисертації, отримані особисто автором на основі проведеного аналізу існуючих методів розрахунку компактних установок при очистці на них виробничих стічних вод.

Побудовані математичні моделі балансу “активної” частини закріпленої біомаси та технологічного процесу у біоконтакторах-витискувачах секційного типу.

На основі аналізу наукових звітів особисто визначені та систематизовані параметри, які впливають на продуктивність компактних установок заводського виготовлення при їх використанні для очистки стічних вод агропромислового комплексу.

Апробація роботи. Основні положення і окремі розділи роботи доповідались на: II-ІII Міжнародних науково-методичних конференціях “Удосконалення підготовки спеціалістів у галузі будівництва та архітектури”, ОДАБА 1997-1998 рр.; Науково-практичній конференції “Сучасні технології та устаткування для інтенсифікації роботи систем водопостачання і водовідведення України”, Київ, НДКТІ міського господарства, 23-24 березня 1999 р.

Публікація роботи. Матеріали, що відображають основні положення досліджень, опубліковані у 10 статтях.

Структура і об'єм дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку використаних джерел з 125 найменувань та додатків.

Робота викладена на 162 сторінках в тому числі 122 сторінки основного тексту, містить 20 таблиць, 39 малюнків.

1. Зміст роботи

очистка стічний вода компактний установка

У вступі викладено сучасний стан проблеми, сформульовані мета та задачі досліджень, висвітлені їх новизна, практичне значення та актуальність.

У першому розділі наведені дані про сучасні конструкції компактних установок заводського виготовлення та методи їх розрахунку.

Технологічний розрахунок, у повній мірі цього поняття, при виборі типорозмірів модулів “КУ” не впроваджується, а вибір здійснюється лише за допомогою паспортних даних, які пропонують використання модулів для очистки визначених об'ємів побутових або близьких до них за складом стічних вод. Рекомендацій щодо використання “КУ” для очистки промислових стічних вод у нормативній та довідковій літературі не знайдено.

Аналіз відомих методів технологічного розрахунку біореакторів для очистки стічних вод, у тому числі залежностей, що дозволяють знайти технологічно-необхідний час перебування стічної води у їх зоні аерації, дає можливість зробити висновок, що найбільш перспективними, з позицій узагальнення методу технологічного розрахунку “КУ”, виявляються залежності, що базуються на рівняннях матеріального балансу та стаціонарної ферментативної кінетики.

Такою, на приклад, є залежність рекомендована СНиП 2.04.03-85 для аеротенків, яка у разі визначення технологічно-необхідного часу знаходження стічної води у зоні аерації “КУ” з активним мулом, має вигляд:

(1)

а також формули для визначення часу перебування стічної води у біоконтакторі-змішувачі:

 (2)

та біоконтакторі-витискувачі з віссю обертання вздовж біореактора:

(3)

У формулах, які наведені вище:

Len, Lex - відповідно, початкова та кінцева концентрація забруднень у стічній воді(мг БПКпов/л);

- максимальна питома швидкість технологічного процесу в “КУ” з закріпленою біомасою та активним мулом (г/(м².год), мг/(г год));

KL - константа напівнасищення (мг/л);

ai - доза “активного” мулу (г/л);

S - зольність мулу;

KF - питома поверхня носія активної біомаси у біореакторах з закріпленою біомасою (м2/м3);

a - коефіцієнт корегування навантаження за концентрацією;

KW - коефіцієнт використання об'єму.

Основна перевага цих залежностей полягає у тому, що вони містять лише межові умови та константи, які характеризують здатність стічної води до біохімічного окислення, отже це означає, що залежності можливо використовувати для знаходження часу перебування у зоні аерації біореактора стічної води будь-якого складу.

Основний недолік полягає у тому, що константи, одночасно зі здатністю стічної води до біохімічного окислення, враховують вплив на цей процес конструктивних та технологічних особливостей біореакторів, внаслідок чого константи не являються абсолютними і їх можливо використовувати лише для біореакторів певного типу.

Відомі залежності не охоплюють усіх типів “КУ”, що заважає опрацюванню узагальненої методики їх технологічного розрахунку, під яким ми розуміємо можливість використання уніфікованих розрахункових параметрів.

У другому розділі розглядається питання математичного моделювання процесу біологічної очистки стічних вод у ДБК-витискувачах секційного типу.

За базове рівняння для вирішення цього питання ми прийняли відоме диференційне рівняння матеріального балансу, яке зв'язує зовнішню та внутрішню задачі:

((4)

де V - об'єм (м³);

R - швидкість реакції (процесу);

Qn - витрата стічної води (м³/год).

У разі стаціонарного процесу рівняння (4) значно спрощується.

Майже усі споруди біологічної очистки при умові стаціонарності вихідних параметрів (Q, Len, ToС ) працюють у стаціонарному режимі.

У тому випадку, коли мова йде про аеротенкі, стаціонарність технологічного процесу у них забезпечується відбором надлишкового “активного” мулу та його регенерацією.

У тому випадку, коли мова йде про споруди біоконтакторного типу, то, у відповідності із фізичною моделлю прикріпленої біомаси, стаціонарність технологічного процесу у них забезпечується природно завдяки постійній рівномірній зміні біоценозів у “активному” шарі прикріпленої біомаси - Х', при умові плоских носіїв біомаси.

У цьому, досить тонкому шарі, проходять складні процеси масоперенесення, масообміну, вилучення забруднень, синтез нової біомаси та її часткове руйнування, які об'єднуються загальним терміном - “технологічний процес”. У “пасивному” шарі біомаси - Х” проходить накопичення біомаси, продовжується її окислення з наступним відторгненням від поверхні носія та виносом з біореактора. Відторгнення та приріст біомаси проходить циклічно, але не одномоментно по всій поверхні носія біомаси, що разом с постійною ротацією біоценозів у “активному” шарі забезпечує стаціонарність технологічного процесу.

Математичний опис процесу ротації дає, запропоноване нами рівняння балансу “активної” біомаси:

(5)

де - градієнт швидкості приросту “нової” біомаси у “активному шарі;

- градієнт швидкості приросту біомаси у “пасивному” шарі, або швидкості виведення застарілої біомаси з “активного” шару, звідки:

(6)

де У - коефіцієнт перетворення субстрату у біомасу;

m* - питома швидкість приросту біомаси;

r* - питома швидкість вилучення забруднень (питома швидкість технологічного процесу).

Як відомо, математичне моделювання допускає можливість використання так званих моделей-аналогів по своїй фізичній природі відмінних від об'єкту, який треба визначити, але схожих з ним у математичних співвідношеннях процесів функціонування компонентів.

Для опису швидкості реакції у якості моделі-аналога в умовах стаціонарного процесу ми прийняли відому модель Моно (7), яка з успіхом використовується при моделюванні процесів у аеротенках.

(7)

Зниження концентрації забруднень у секції згідно з (4), буде:

(8)

де dW - об'єм секції (м³);

Q - витрата стічної води (м³/год);

d - відповідно, діаметр дисків ДБК ;

KF' - питома поверхня біомаси (м²/м³);

D - зазор між дисками (м);

d- товщина дисків (м);

m - кількість дисків.

Загальний об'єм біоконтактора з m секціями дорівнює:

.

На відміну від біоконтактора з віссю обертання вздовж установки, де концентрація забруднень повільно змінюється від значення Len до значення Lex, у біоконтакторі секційного типу ця зміна проходить стрибкоподібно. Стічна вода з початковою концентрацією Len, миттєво, попавши у першу секцію, змінює, її на концентрацію Lex1 = Len2, яка визначає швидкість технологічного процесу у ньому:

.

У результаті цього відносна (по відношенню до першої секції) питома поверхня активної біомаси у секціях вздовж біореактора може бути знайдена, як:

(9)

де - питома поверхня активної біомаси на дисках першої секції (KF1'=KF);

- відносна залишкова концентрація забруднень у стічної воді після першої секції.

Зниження концентрації забруднень у межах будь якої наступної секції знаходиться, як:

,

де В - ширина корита біореактора.

В = (D+d) (m - 1).

Поділивши змінні, одержимо:

0,43 (mў - 1) (D + d) = (10)

Інтегруючи рівняння у межах від Len до Lex та від 0 до m, об'єднавши у один вираз величини, що характеризують якість стічної води та стрибкоподібний характер зміни навантаження (Len, Lex, KL, h) та подавши його у вигляді

(11)

будемо мати залежність для знаходження ширини корита біоконтактора або технологічно-необхідного часу перебування стічної води у ньому:

(12)

(13)

Маючи на увазі, що біоконтактор-витискувач з віссю обертання вздовж біореактора близький за характером масообміну біоконтактору секційного типу з великою кількістю секцій m ® Ґ можливо вважати, що ефект очистки стічної води після першого диску досить малий, завдяки чому залишкова відносна концентрація забруднень h після нього близька до одиниці, а формула (11) універсальна, тобто підходить для БК-витискувачів будь-якого типу.

Методом підбору, приймаючи ДБК-витискувач секційного типу як біоконтактор складений з m послідовно розташованих БК-змішувачів, ми встановили, що незалежно від складу та концентрації забруднень у стічній воді при m = 4, h =0,661; при m = 3, h = 0,359; при m = 2, h = 0,315.

Графічна залежність a1 = f (Len, m, KL), побудована на базі цих розрахунків, надає більш зручну можливість для знаходження a1 у разі повної або глибокої очистки стічної води.

Аналізуючи цю графічну залежність також можливо зробити висновок, що при рівних конструктивних розмірах продуктивність БК-витискувача секційного типу завжди більше ніж з віссю обертання вздовж біореактора.

Наявність розрахункових залежностей (1,2,3,13) теоретично дозволяє вирішити поставлене питання - оцінити продуктивність модулів “КУ” при їх використанні для очистки стічних вод, відмінних за своїм складом від побутових.

Відомо, що продуктивність біореактора певного об'єму діючого без розриву потоку, обернено пропорційна часу перебування стічної води у ньому, тобто:

(14)

де Q₀, t₀ - відповідно паспортна продуктивність та паспортний час перебування стічної води у зоні аерації біореактора;

t - розрахунковий час перебування стічної води будь якого складу у зоні аерації “КУ”.

Проте практична реалізація завдання отримання даних про кінетичні константи стічних вод була неможливою. Складність, як це вже було сказано, полягала у тому, що одна з них, максимальна питома швидкість технологічного процесу , враховує не тільки здатність стічної води до біохімічного розкладу, а також умови, у яких цей розклад проходить.

Так, наприклад, ця константа для міської (побутової) стічної води в умовах аеротенка-змішувача дорівнює 85 мг/(г. год.), а для умов ДБК - 2,12 г/(м². Год.).

Таким чином, максимальна питома швидкість технологічного процесу не являється абсолютною константою.

На цій основі ми вважаємо більш доцільним оцінювати здатність різних категорій стічних вод до біохімічного розкладу за допомогою відносних кінетичних констант стічної води, а вплив конструктивних та технологічних факторів за допомогою відносних конструктивних та технологічних констант.

Робоча гіпотеза, підтверджена фактичними даними (табл.1), виходить з того, що склад стічної води на конструктивні та технологічні характеристики біореакторів не впливає, а відносні кінетичні константи стічної води залежать від її складу.

За такою постановою питання, відносна максимальна питома розрахункова швидкість технологічного процесу пов'язана з конструктивною та технологічною константами рівнянням:

CONST, (15)

де - відповідно базові конструктивна та технологічна константи ;

- базова кінетична константа стічної води;

KK, KT - відносні конструктивна та технологічна константи розрахункового біореактора.

2. Вплив температури на значення треба враховувати, як:

Четвертий розділ присвячений визначенню вірогідності розрахункових залежностей, технологічної, екологічної та економічної оцінці методу, який пропонується.

Вірогідність розрахункових залежностей визначена шляхом порівняння розрахункового значення технологічно-необхідного часу перебування стічної води у зоні аерації біореакторів (1 - 3, 13) з фактичними вихідними даними.

Було виконано 123 порівняння. У 72 випадках (56,8%) розходження між величинами, які порівнювались, не перевищувало 5%, у 14 випадках (15,4%) розходження знаходилось у межах 5 - 10%, та у 26 випадках перевищувало 10% (32 випадки).

Необхідність та можливість врахування характеру розподілення компонентів забруднень у стічній воді за допомогою кінетичних констант напівнасищення - КL при оцінці продуктивності типових модулів “КУ” у разі їх використання для очистки стічних вод, близьких за складом до побутових, підтверджена графічно.

Аналізуючи фактичні дані про експлуатацію діючих установок ДБК-витискувачів секційного типу (Линтупський спиртовий завод, респ. Білорусь), ми маємо можливість підтвердити правомірність методу, який пропонується, технологічного розрахунку таких споруд та вірогідність кінетичних констант стічної води, отриманих дослідним шляхом на пілотних установках значно менших розмірів.

Технологічна та економічна оцінка методу, який пропонується, виконана за рахунок порівняння питомої продуктивності “КУ” з аеробною стабілізацією активного мулу, знайденої за нашим методом, з продуктивністю, визначеною як обернено-пропорційна щодо відносної початкової концентрації у промислових та побутової стічних водах.

Ми прийшли до висновку, що у залежності від спроможності виробничих стічних вод до біохімічного розпаду, фактична продуктивність типових модулів “КУ” може бути більше, або менше, ніж паспортна, з чого слідує перевага нашого методу.

П'ятий розділ присвячений експериментальній перевірці розподілення оксидаційній потужності активної біомаси між секціями біоконтактора-витискувача секційного типу.

Результати експериментальних досліджень на двох категоріях стічної води (побутової та дріжджової-модельний стік) підтвердили знайдену шляхом математичного моделювання закономірність.

Загальні висновки

1. Доведено, що ротація активного шару біомаси, іммобілізованої до плоскої поверхні, та вилучення забруднень із стічної води при постійності межових умов (Q=const, Lеn = const, ТоС) відбуваються з постійною швидкістю (m* = const; r* = const).

2. Побудовано математичну модель технологічного процесу в ДБК-витискувачах секційного типу. Доведено, що БК-витискувачі секційного типу, при однаковій площі поверхні завантаження, більш продуктивні, ніж БК-витискувачі з віссю обертання вздовж біореактора.

3. Доведено, що оптимізація вибору типорозмірів “КУ” при їх використанні для очистки виробничих стічних вод неможлива без урахування здатності цих вод до біохімічного розпаду.

4. Запропоновано оцінювати здатність стічних вод до біохімічного розпаду за допомогою відносних кінетичних констант стічної води, а вплив конструктивних та технологічних особливостей біореакторів на хід технологічного процесу за допомогою відносних конструктивних та технологічних констант біореакторів.

5. На основі обробки наукових звітів визначені базові кінетичні константи для 11 категорій стічних вод та відносні конструктивно-технологічні константи основних типів “КУ”.

6. Розроблено методику оперативного визначення продуктивності компактних установок заводського виготовлення при їх використанні для очистки стічних вод, відмінних від побутових.

7. Технологічна, екологічна та економічна оцінка методу, якій запропоновано нами, підтвердила його перевагу перед методом, який рекомендується технічними паспортами “КУ”.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Голубова Д.А. Конструктивно-технологическая оптимизация // Сборник научних трудов ОГАСА “Строительные конструкции, строительные материалы, инженерные системы, экологические проблемы", Одесса 1998, с. 131-133.

2. Голубова Д.О. Відносні кінетичні та конструктивно-технологічні константи стічних вод та біореакторів // Експрес новини: наука, техніка, виробництво, Київ 1999, № 5-6, с. 23-25.

3. Голубова Д.О. Оптимізація конструктивних рішень біоконтакторів-витискувачів // Експрес новини: наука, техніка, виробництво, Київ 1999, № 7-8, с. 28-29.

4. Голубова Д.О. Особливості математичного моделювання процесу очистки стічних вод у спорудах біоконтакторного типу // “Комунальное хозяйство городов”, Респ. меж - вед. научно - техн. сб., Вып.23, Киев: Техника, 2000 г., с. 83-86.

5. Дмитриевский Н.Г., Фесик Л.А., Голубова Д.А. Методика определения производительности типовых модулей компактных установок для очистки сточных вод предприятий по переработке с/х сырья // Збірник доповідей науково-практичній конференції “Сучасні технології та устаткування для інтенсифікації роботи систем водопостачання і водовідведення України”, Київ 1999, с. 162-172.

6. Дмитриевский Н.Г., Фесик Л.А., Голубова Д.А. Биосорбционные процессы в дисковых биофильтрах // Сборник научных трудов ОГАСА "Строительные конструкции, строительные материалы, инженерные системы, экологические проблемы ", Одесса 1998, с. 130-131.

7. Голубова Д.О. Моделювання технологічного процесу у біоконтакторах-витискувачах вічкового типу // Експрес новини: наука, техніка, виробництво, Київ 1999, № 5-6, с. 20-22.

8. Дмитрієвський М.Г., Фесік Л.О., Голубова Д.О. Оптимізація вибору типорозмірів “компактних установок” для станцій біологічної очистки стічних вод “малих” підприємств // Експрес новини: наука, техніка, виробництво, Київ 1999, № 7-8, с.30-31.

9. Голубова Д.А. Новая технология глубокой очистки сточной воды для дисковых биоконтакторов // Матеріали II міжнародної науково-методичної конференції “Удосконалення підготовки спеціалістів у галузі будівництва та архітектури”, Мін. освіти України, ОГАСА, Одеса 1997, с. 156.

10. Дмитриевский Н.Г, Фесик Л.А., Голубова Д.А. Влияние характера массопередачи на эффективность технологического процесса в биоконтакторах-вытеснителях // Матеріали III міжнародної науково-методичної конференції “Удосконалення підготовки спеціалістів”, Мін. освіти України, ОГАСА, Одеса 1998, с. 134-136.

Анотація

Голубова Д.О. Інтенсифікація очистки виробничих стічних вод на компактних установках. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 - Водопостачання, каналізація. Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ, 2000.

Компактні установки заводського виготовлення пропонується використовувати для біологічної очистки побутових та близьких до них за складом стічних вод.

У цьому разі вибір типорозмірів модулів “КУ” здійснюється за паспортними даними. Рекомендацій що до використання “КУ” для очистки виробничих стічних вод, технічні паспорти не мають.

Оскільки усі відомі типи “КУ” функціонують без розриву потоку рідини, то продуктивність модуля “КУ” при очистці стічної води потрібної категорії пропорційна відношенню паспортного часу перебування побутової стічної води у зоні аерації - t₀ до технологічно-необхідного часу перебування стічної води потрібної категорії у цій зоні - t, визначеного відповідними формулами.

Пропонується методика оцінки продуктивності типових модулів компактних установок при їх використанні для очистки стічних вод агропромислового комплексу.

Ключові слова: компактні установки, виробничі стічні води, базові кінетичні константи стічної води, відносні конструктивні та технологічні константи біореакторів.

Аннотация

Голубова Д.А. Интенсификация очистки производственных сточных вод на компактных установках. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.04 - Водоснабжение, канализация. Киевский национальный университет строительства и архитектуры, Киев, 2000.

Установки биологической очистки сточных вод заводского изготовления принято называть компактными установками или "КУ". Компактные установки рекомендуется применять для очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод. Производительность типовых модулей "КУ", при очистке бытовых сточных вод не превышает 700 м³/сут.

"КУ" широко применяются для очистки производственных сточных вод предприятий агропромышленного комплекса Украины. Такие сточные воды близки по своему физико-химическому составу к бытовым, но значительно более высоконцентрированы по органическим загрязнениям. В соответствии с техническими паспортами "КУ" их производительность, в этом случае, принимается обратно пропорциональной отношению начальных концентраций загрязнений в производственной и бытовой сточных водах.

Известно, что способность сточной воды к биохимическому разрушению обуславливается не столько начальной концентрацией загрязнений в ней, сколько соотношением легко и трудно окисляемых (изымаемых) компонентов. Поэтому, без учета этого фактора метод расчета не может быть корректным.

Для большинства типов "КУ" существуют, подобные по своей теоретической базе, математические модели технологического процесса. Исключение составляли "КУ" - биоконтакторы-вытеснители ячеистого типа, математическая модель технологического процесса для которых, предложена автором.

С целью унификации расчетных параметров для всех типов "КУ" предлагается использовать их относительные значения: относительные кинетические константы сточных вод и относительные конструктивно-технологические константы биореакторов.

Приводятся значения базовых кинетических констант для 11 категорий сточных вод агропромышленного комплекса и конструктивно-технологические константы основных типов "КУ".

Дается экономическая и экологическая оценка предлагаемого метода определения производительности "КУ" при их использовании для очистки сточных вод агропромышленного комплекса.

Ключевые слова: компактные установки, производственные сточные воды, базовые кинетические константы сточной воды, относительные конструктивные и технологические константы биореакторов.

Summary

Golubova D.A. Intensification of clearing of industrial waste water on compact installations. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.23.04 - Water supply and sewerage systems. Kiev National university of construction and architecture, Kiev, 2000.

The dissertation is devoted to questions of use of installations of factory manufacturing - “CI” for biological clearing of wastewater of the “small” industrial enterprises.

The new direction of modeling of technological processes in “Cl” is developed in the dissertation, therefore their productivity is estimated in view of the industrial wastewater to biochemical oxidation with the help of relative kinetic of wastewater, and the influence of constructive and technological features of the bioreactors to the course of technological process - with the help of relative constructive and technological constants of the bioreactors.

The parameters for technological account of thee basic types “CI” and kinetic constant for eleven categories of wastewater of the agriculture are offered. Technological, ecological and economic feasibility of such approach to the decision of this task is shown.

KEY WORDS: “CI”, modeling, relative kinetic constant of wastewater, relative constructive and technological constant of the bioreactors.

Размещено на Allbest.ru

...